.png)
Глобально в мире существуют два типа мозговых интерфейсов: инвазивные НКИ и неинвазивные. Инвазивные предполагают вживление нейроимплантов в определенные участки мозга, неинвазивные представляют собой оборудование, которое можно снимать и надевать как обычную носимую электронику. В этой статье мы рассмотрим недорогие неинвазивные устройства, предназначенные для считывания сигналов мозга и нервной системы на базе ЭЭГ, которые уже сегодня можно использовать при разработке мобильных и других приложений.
Разработки нейрокомпьютерного интерфейса (НКИ – BCI – brain computer interface) ведутся со средины прошлого века. Мечта о компьютере, которым можно управлять при помощи мысли, давно занимает умы ученых. А устройства, считывающие те или иные сигналы нервной системы, существуют уже давно. Идея создания прямого нейронного интерфейса с двунаправленной связью, которая позволит отправлять и получать сигналы непосредственно в мозг пока не реализована полностью. Однако уже существуют устройства, которые могут быть использованы в качестве источника данных об эмоциях человека. И на их основании можно совершенствовать алгоритмы или управлять системами.
Уже давно разработан и широко используется класс носимых устройств, использующих сигналы электроэнцефалограммы ЭЭГ (EEG sensors) и мышечных импульсов электромиографии ЭМГ (EMG muscle sensors). Носимые приборы для снятия ЭЭГ, оформленные в виде надеваемых на голову компактных и вполне эстетичных устройств, получили название “ЭЭГ гарнитура” (EEG Headset).
Внешний вид гарнитуры зависит от её класса и сложности предполагаемого использования.
ЕЕГ гарнитуры делятся на два класса:
“потребительские” - выглядят примерно как на фотографии выше
“профессиональные” - дают гораздо большую точность, но выглядят не так эстетично.
По степени “возрастания профессионализма” гарнитуры с НКИ выглядят примерно таким образом:
.jpg "ЭЭГ наушники")
ЭЭГ наушники для музыки, релаксации, медитаций и т.п.
.jpg "Носимая ЭЭГ гарнитура")
Носимая ЭЭГ гарнитура используется как неинвазивный BCI
.jpg "Мобильные ЭЭГ гарнитуры")
Мобильные ЭЭГ гарнитуры уровня соизмеримого с лабораторным
.jpg "Профессиональная или лабораторная ЭЭГ гарнитура")
Профессиональная или лабораторная ЭЭГ гарнитура для исследований
На сегодняшний день производители предлагают достаточное количество систем мозговых интерфейсов потребительского класса. Их легко представить себе на сотрудниках или конечных клиентах в обычных, не лабораторных условиях. Такие системы обычно поставляются в следующем виде:
Разработчикам доступно API BCI, позволяющее распознавать:
внимание, концентрацию, релаксацию, моргание, ментальное напряжение, знакомый или незнакомый предмет, удовольствие/неудовольствие, другие алгоритмы.
Помимо ЭЭГ данных, отмечает движения головой.
Позволяет принимать ментальные команды (настраивается), улавливать моргание и выражения лица (более 5 выражений лица)
API позволяет улавливать волнение, вовлеченность, расслабление, интерес, стресс, фокус
Упрощенная и облегченная версия EEG headset.
Позволяет в целом то же, что и EPOC+ только датчиков меньше, а точность хуже. Это более бытовое по своей сути устройство.
Китайский набор, построенный на архитектуре нейро-гарнитуры NeuroSky и в целом ей аналогичный.
На само устройство выведена световая индикация максимального уровня концентрации, внимательности и медитации.
Вместо клипсы на ухо используются специальные контакты за ушами.
Также снимает данные о сердечном ритме, дыхании, движениях тела. Позиционируется как инструмент для медитации.
Шумоподавляющие наушники с ЭЭГ сенсором.
Идея наушников с нейрокомпьютерным BCI интерфейсом выглядит привлекательно, но точность такого устройства самая низкая
Представляет из себя набор датчиков Brain Computer Interface, SDK и плат для снятия ЭЭГ и других сенсоров и интерпретации результатов.
По сути DIY – набор для тех, кто хочет экспериментировать со считыванием и оцифровкой сигналов мозга.
Хорошее сравнение характеристик нейрокомпьютерных brain computer interface ЕЕГ устройств для лабораторного применения можно найти на сайте Imotions. Мы не вносили их в список выше, поскольку они слишком сложные и созданы для работы в лабораторных условиях. Обзор еще одних наушников с ЭЭГ, не попавшие в нашу статью, можно увидеть по этой ссылке: https://www.thinkmindset.com/. В целом они похожи на описанные выше.
Все эти системы, профессиональные и бытовые, могут быть использованы во множестве сфер:
В следующей части нашей статьи мы подробно рассмотрим как могут применяться интерфейсы для передачи сигналов от мозга в компьютер. Особенно привлекательно выглядит использование данных об эмоциях в сочетании с машинным обучением и нейронными сетями.
Если у вас есть идеи приложений, которые можно разработать, используя brain computer interface, свяжитесь с нами. Мы в Evergreen будем рады реализовать их вместе с вами.
